Parametry sygnałów Przykładowe pytania /. Dla okresowego przebiegu sinusoidalnego sterowanego fazowo (jak na rys) o kącie przewodzenia θ wyprowadzić zależność wartości skutecznej od kąta przewodzenia θ. Wyznaczyć: wartość średnią, wartość skuteczną dla kąta przewodzenia θ = 90º i amplitudzie przebiegu sinusoidalnego równej. Amplituda 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.02 Czas 2. Dla przebiegu PWM o amplitudach U i U 2 wyznaczyć zależność wartości średniej i skutecznej od współczynnika wypełnienia. 3. Opisać parametry określające dynamikę sygnału. 4. Znaleźć związek pomiędzy współczynnikiem zawartości harmonicznych (THD) i stosunkiem wartości skutecznej sygnału do wartości skutecznej harmonicznych (SDR). 5. Podać definicję wartości skutecznej. Wyprowadzić zależność opisującą związek pomiędzy wypełnieniem a wartością skuteczną sygnału prostokątnego o znanych wartościach amplitud. Wyznaczyć wartość skuteczną prądu o przebiegu prostokątnym okresowym o amplitudach 0 A i A oraz współczynniku wypełnienia 0,2. 6. Podać definicję wartości średniej. Wyznaczyć wartość średnią prądu o przebiegu prostokątnym okresowym o amplitudach 2 A i A oraz współczynniku wypełnienia 0.3. 7. Wyznaczyć: wartość średnią, skuteczną, moc i energię dyskretnego sygnału okresowego x= 2 3 2 0-2 3 2. 8. Wyznaczyć wartość skuteczną napięcia o przebiegu okresowym takim jak na rysunku o amplitudzie V m =A oraz czasach t m =0.4s i T=s (2) V Vm tm T 9. Podać definicję wartości średniej. Wyznaczyć wartość średnią prądu o przebiegu prostokątnym okresowym o amplitudach 2A i A oraz współczynniku wypełnienia 0.3. 0. Wyznaczyć wartość średnią napięcia o przebiegu okresowym takim jak na rysunku o amplitudach V m2 = 2A i V m =A oraz czasach t m =0.4s i T=s. (2) V t Vm Vm2 tm T t. Wyznaczyć wartość skuteczną przebiegu dla: V =2, V 2 =-2, t =, t 2 =3, t 3 =4, t 4 =5, t 5 =7, t 6 =8 (2) V V t t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t V 2
Przykładowe pytania 2/ 2. Wyznaczyć wartość skuteczną sygnału trójkątnego okresowego o amplitudzie V, takiego jak na rysunku (2) V V t 3. Dany jest jeden okres sygnału cyfrowego, wyznaczyć jego wartość: skuteczną, średnią, energię, moc. 0.2 0.3 0.5 0.3 0. -0.2-0.3-0.5-0.3-0. 0.2 0.3 0.5 0.3 0. -0.2-0.3-0.5-0.3-0. 4. Określić średnią moc i energię sygnału okresowego prostokątnego o amplitudzie 0 V i 5 V i współczynniku wypełnienia 70%. 5. Zdefiniuj sygnał analogowy oraz cyfrowy. 6. Wyznaczyć wartość napięcia równego 20dBV. 7. Wyznaczyć wartość mocy równej 50dBm. 8. Określić o ile wzrośnie stosunek napięć w mierze decybelowej jeśli napięcie wzrosło o 20 razy. 9. Wartość napięcia wynosi 50 V określić to napięcie w mirze dbv. 20. Wartość mocy wydzielonej w rezystorze 600 Ω wynosi 5W wyznaczyć wartość w mierze dbm. 2. O ile zmieni się napięcie jeśli jego wartość w mierze decybelowej wzrosła o 5dB. 22. Dane są następujące parametry sygnału cyfrowego: stosunek sygnału do szumu SNR=-45dB oraz współczynnik zawartości harmonicznych k h =0.05%, wyznaczyć SINAD. 23. Dany jest współczynnik zawartości harmonicznych k h =0. 5%, wyznaczyć jego wartość w decybelach. Liczby binarne. Przedstawić w kodzie dziesiętnym liczbę zapisaną w kodzie Q5 0000000. 2. Przedstawić liczby; -, -3488 w 6 bitowym kodzie binarnym uzupełnionym do dwóch. 3. Zamienić liczbę heksadecymalną f04a5 na liczbę: binarną i dziesiętną. 4. Przedstawić liczby; -2, -5000 w kodzie binarnym i hexadecymalnym uzupełnionym do dwóch (liczba 6 bitowa). 5. Dodać dwie liczby binarne w kodzie U2 000 + 0000. 6. Przedstawić w kodzie dziesiętnym liczbę zapisaną w kodzie Q5 0000000. 7. Przedstawić w kodzie dziesiętnym liczbę zapisaną w kodzie Q5 C7FE. 8. Przedstawić liczby; -9, - w kodzie binarnym i hexadecymalnym uzupełnionym do dwóch (liczba 6 bitowa). 9. Przedstawić w kodzie dziesiętnym liczbę zapisaną w kodzie Q5 00000. A/C i C/A. Kwantyzacja sygnałów w czasie i amplitudzie, twierdzenie o próbkowaniu. 2. Opisać modulator delta sigma. 3. Zastosowanie techniki nadpróbkowania w przetwornikach A/D i D/A. 4. Przetworniki A/C i C/A z modulatorem delta-sigma. 5. Opisać metodę zmniejszenia szumów kwantowania przetworników A/C i C/A przez zastosowanie nadpróbkowania. 6. Opisać metody zmniejszania szumów kwantowania przetworników A/C i C/A przez zastosowanie: nadpróbkowania, układu kształtowania szumów, sygnału typu dither. 7. Model generatora szumów kwantowania. 8. Jaką rolę spełnia filtr dolnoprzepustowy na wejściu przetwornika A/C. 9. W jaki sposób można zmniejszyć wymagania odnośnie filtru filtr dolnoprzepustowy na wejściu przetwornika A/C. 0. Podstawowe źródła błędów przetworników A/C i C/A.. Układ próbkująco-pamiętający, podstawowe parametry. 2. Przetwornik A/C pracujący w oparciu o metodę czasową prostą 3. Przetwornik A/C pracujący w oparciu o metodę przetwarzania napięcia na częstotliwość. 4. Opisać przetwornik A/C z podwójnym całkowaniem. Dlaczego taki przetwornik może dobrze tłumić zakłócenia od sieci zasilającej? 5. Przetworniki A/C z działające według metody wagowej (kolejnych przybliżeń). 6. Narysować schemat blokowy przetwornika A/C równoległego (flash) 3 bitowego o zakresie przetwarzania 0... V 7. Narysować schemat blokowy przetwornika C/A równoległego 2 bitowego o zakresie przetwarzania 0...5 V 8. Wyznaczyć przedział kwantowania i poziom szumów 8-bitowego przetwornika A/C o zakresie przetwarzania 0...0 V. 9. Wyznaczyć przedział kwantowania i stosunek sygnału do szumów 4-bitowego przetwornika C/A o zakresie przetwarzania... V, jak się zmieni stosunek sygnału do szumu, gdy przetwornik będzie wykorzystywany w zakresie -0.25 0.25 V.
Przykładowe pytania 3/ 20. Wyznaczyć maksymalną częstotliwość przetwarzania układu 2-bitowego przetwornika A/C z układem próbkująco-pamiętającym o czasie akwizycji t a = ms (przyjąć, że ). 2. Wyznaczyć maksymalną częstotliwość przetwarzania układu 6-bitowego przetwornika C/A z układem próbkująco-pamiętającym o czasie akwizycji t a =0. ms. 22. Wyznaczyć maksymalną częstotliwość przetwarzania układu 2-bitowego przetwornika A/C z układem próbkująco-pamiętającym o czasie akwizycji t a = ms. (2) 23. Wyznaczyć maksymalną częstotliwość przetwarzania układu 6-bitowego przetwornika C/A z układem próbkująco-pamiętającym o czasie akwizycji t a =0. ms. (2) 24. Dobrać szybkość próbkowania typ i ilość bitów przetwornika A/C do przetwarzania sygnału o paśmie (0 0)kHz i amplitudzie V V, aby uzyskać dokładność przetwarzania amplitudy 0.%, naszkicować schemat blokowy przetwornika. 25. Dobrać szybkość próbkowania typ i ilość bitów przetwornika A/C do przetwarzania sygnału o paśmie 0 0.Hz i amplitudzie 0 0V, aby uzyskać dokładność przetwarzania amplitudy 0.0%, naszkicować schemat blokowy przetwornika, określić stosunek sygnału do szumu. (3) 26. Dobrać szybkość próbkowania typ i ilość bitów przetwornika A/C do przetwarzania sygnału o paśmie 0 00MHz i amplitudzie V, aby uzyskać dokładność przetwarzania amplitudy 0.%, naszkicować schemat blokowy przetwornika. 27. Dobrać szybkość próbkowania typ i ilość bitów przetwornika A/C do przetwarzania sygnału o paśmie 0 MHz i amplitudzie 0 0V, aby uzyskać dokładność przetwarzania amplitudy 0.03%, naszkicować schemat blokowy przetwornika. 28. Wyznaczyć zależność określającą związek pomiędzy dokładnością przetwarzania a ilością bitów przetwornika A/D. 29. Wymienić typy przetworników A/D, które nie wymagają stosowania na wejściu układu próbkująco-pamiętającego 30. Wyznaczyć związek pomiędzy czasem narastania a częstotliwością graniczną dla filtru dolnoprzepustowego RC pierwszego rzędu. Widmo. Dane jest widmo sygnału uzyskane po przekształceniu 6 próbek (w dziedzinie czasu) sygnału za pomocą DFT. Wyznaczyć charakterystykę amplitudową widma sygnału, jeśli wiadomo, że Tp= s. Obliczyć: rozdzielczość częstotliwościową, wartość skuteczną sygnału, współczynnik zawartości harmonicznych, współczynnik zniekształceń nieliniowych, współczynnik niesinusoidalności. 6 8-j8 0 4 0 0 6 32-j8 0 32+j8 6 0 0 4 0 8+j8 2. Dane jest przeskalowane amplitudowo widmo sygnału. Wyznaczyć charakterystykę amplitudową widma sygnału, jeśli wiadomo, że T p = µs. Obliczyć: wartość średnią, rozdzielczość częstotliwościową, wartość skuteczną sygnału, współczynnik zawartości harmonicznych, współczynnik zniekształceń nieliniowych, współczynnik niesinusoidalności. Widmo zostało przeskalowane amplitudowo. 0.3 0.-j0.3 0 0.5 0-j0.3 0 0. 0 0 0 0. 0 0+j0.3 0.5 0 0.+j0.3 3. Dany jest sygnał cyfrowy x(n) i jego widmo X(m), szybkość próbkowania wynosi f s =800Hz. Wykonać: - wykres czasowy sygnału, - wykres charakterystyki amplitudowej widma sygnału, - korzystając z przebiegu czasowego sygnału obliczyć wartość średnią i skuteczną sygnału, - na podstawie widma sygnału wyznaczyć: wartość średnią, skuteczną, współczynnik zawartości harmonicznych, współczynnik zniekształceń nieliniowych, współczynnik niesinusoidalności, SINAD. sygnał: x=[0; 0; 0; 0; ; 0.92388; 0.707; 0.38268; 0; 0; 0; 0; -; -0.92388; -0.707; -0.38268;] widmo: X=[0; -2.442-5j; 0; 2.442+j; 0; -0.442-j; 0; 0.442+j; 0; 0.442-j; 0; -0.442+j; 0; 2.442-j; 0; -2.442+5j;] 4. Narysuj widmo sygnału prostokątnego okresowego. 5. Narysuj widmo impulsu prostokątnego (nieokresowego). 6. Jaka jest maksymalna i minimalna częstotliwość analizy sygnału o szybkości próbkowania f s =0 khz i długości bloku próbek N=2000? 7. Jaka powinna być szybkość próbkowania i długość bloku sygnału aby móc przetwarzać sygnały sinusoidalne w zakresie od 0 Hz do 0 khz z rozdzielczością 0. Hz? 8. Dane jest widmo sygnału. Wyznaczyć charakterystykę amplitudową widma sygnału, jeśli wiadomo, że Tp= μs. Obliczyć: rozdzielczość częstotliwościową, wartość średnią sygnału, wartość skuteczną sygnału, współczynnik zawartości harmonicznych, współczynnik zniekształceń nieliniowych, współczynnik niesinusoidalności. Widmo jest przeskalowane amplitudowo. 0. 0.3+0.j 0.5 0.0 0-j0.3 0 0.2 0-j0. 0 0+j0. 0.2 0 0+j0.3 0.0 0.5 0.3-0.j 9. Wyznaczyć wartość skuteczną i średnią sygnału. Narysować widmo sygnału y() t = 2 +.3sin( 2π 50t) + 0.5sin( 2π50t) + 0.3sin( 2π 200t) + 0.2 sin( 2π 300t). 0. Dla danej szybkości próbkowania f s = 5 Hz i długości bloku N=024 należy wyznaczyć najbliższą częstotliwość koherentną f k do częstotliwości f = Hz.
Przykładowe pytania 4/. Dla danej szybkości próbkowania f s = 0 khz i długości bloku N=52 należy wyznaczyć najbliższą częstotliwość koherentną f k do częstotliwości f = 4 khz. 2. Wyznaczyć wartość skuteczną i średnią sygnału. Narysować widmo sygnału y() t = 2 +.3sin( 2π 50t) + 0.3sin( 2π50t) + 0.sin( 2π 200t) + 0.2 sin( 2π 250t) 3. Dane są następujące parametry sygnału cyfrowego: stosunek sygnału do szumu SNR=-45dB oraz współczynnik zawartości harmonicznych k h =0.05%, wyznaczyć SINAD. Układy wieloszybkościowe. Zmiana szybkości próbkowania sygnałów. 2. Interpolacja sygnału, podać przykład dla R=3. 3. Decymacja sygnału, podać przykład dla R=3. 4. Układy kształtowania szumów kwantowania. 5. Porównać interpolator jednostopniowy i kaskadowy. 6. Opisać zastosowanie filtrów FIR w interpolatorach sygnałów. 7. Naszkicować schemat blokowy interpolatora dla R=2 sygnału o paśmie (0 2) khz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =36 Hz. Na wykresach widma zastosować częstotliwości bezwzględne. 8. Naszkicować schemat blokowy kaskadowego interpolatora dla R=6 sygnału o paśmie (0 0) khz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =30 khz. 9. Naszkicować schemat blokowy decymatora dla R=2 sygnału o paśmie (0 ) Hz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =3 Hz. 0. Naszkicować schemat blokowy kaskadowego decymatora dla R=6 sygnału o paśmie (0 00) Hz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =400 Hz.. Naszkicować schemat blokowy decymatora dla R=3 sygnału o paśmie 0 50 Hz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =200 Hz. 2. Zasady doboru parametrów filtrów decymatora dla wersji jednostopniowej i kaskadowej. 3. Zasady doboru parametrów filtrów interpolatora dla wersji jednostopniowej i kaskadowej. 4. Naszkicować schemat blokowy interpolatora dla R=4 sygnału o paśmie 0 khz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu, przyjąć wartość szybkości próbkowania sygnału f s =3 khz. 5. Wyznaczyć związek pomiędzy ω i z oraz pomiędzy 2ω i z. 6. Stosując przekształcenie biliniowe wyznaczyć wartość zmiennej z dla s=-. 7. Uzupełnić tabelkę Płaszczyzna z z z /M z M -z Płaszczyzna ω 7. Uzupełnić tabelkę Płaszczyzna z Płaszczyzna ω e j(ω+π) e jω e jω/2 e j2ω 8. Korzystając z przekształcenia biliniowego uzupełnić tabelkę, przyjąć T s = Płaszczyzna s 0 - -2 Płaszczyzna z 9. Naszkicować schemat blokowy interpolatora dla R=5 sygnału o paśmie (0 0)Hz, przedstawić przebiegi czasowe i widmowe całego procesu. 20. Dla sygnału o mocy P i energii E, wyznaczyć energię i moc sygnału po procesie interpolacji o współczynniku R metodą dodawania zer. 2. Dany jest dyskretny sygnał sinusoidalny o częstotliwości f = 2 khz o częstotliwości próbkowania f = 0 khz. Sygnał poddano procesowi interpolacji metodą dodawania próbek o zerowej wartości. Pokazać widmo sygnału: przed interpolacją, po zagęszczeniu próbek i po filtracji dolnoprzepustowej. 22. Dany jest dyskretny sygnał sinusoidalny o częstotliwości f = khz o częstotliwości próbkowania f s = 20 khz. Sygnał poddano procesowi decymacji dla M=5. Pokazać widmo sygnału: przed decymacja, po filtracji dolnoprzepustowej i po decymacji. 23. Dany jest dyskretny sygnał sinusoidalny o częstotliwości f = 2 khz o częstotliwości próbkowania f s = 0 khz. Sygnał poddano procesowi interpolacji dla R=4 metodą dodawania próbek o zerowej wartości. Pokazać widmo sygnału: przed interpolacją, po zagęszczeniu próbek i po filtracji dolnoprzepustowej. 24. Filtry 25. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego obliczającego średnią bieżącą dla 0 próbek. 26. Dane są dwa sygnały dyskretne h = [- 0.5 -], wej = [0.2 0.3 0.5 0.7 0.9], wyznaczyć ich splot. 27. Dany jest filtr medianowy o rozmiarze k=5, wyznaczyć odpowiedź filtru dla sygnału x=[ 2-9 4 3 8 5 3]. 28. Dla danego obwodu RC, wyznaczyć czas od momentu podania skoku jednostkowego po upływie, którego napięcie na wyjściu osiągnie wejściowe z dokładnością % (przyjąć zerowe warunki początkowe).
Przykładowe pytania 5/ 29. Ile procent napięcia wejściowego będzie na wyjściu po podaniu skoku jednostkowego na układ RC (RL) po czasie t=τ. Dla zerowych warunków początkowych. 30. Uzasadnić -3dB. 3.. Wyznaczyć zera i bieguny układu ciągłego H () s = 2 2s + s 32. Przekształcenie biliniowe, przekształcenie z płszyczyzny s do z. 33. Metody transformacji układów ciągłych w dyskretne. 34. Filtry cyfrowe FIR. 35. Filtry cyfrowe IIR. 36. Filtry z przełączanymi kondensatorami. 37. Różnica pomiędzy filtrem analogowym a cyfrowym. 38. Narysuj schemat filtru górnoprzepustowego RC i wykreśl jego charakterystyki częstotliwościowe. 39. Narysuj schemat filtru dolnoprzepustowego RC i wykreśl jego charakterystyki częstotliwościowe. 40. Narysuj schemat filtru górnoprzepustowego RC i wykreśl jego odpowiedź na skok jednostkowy. 4. Narysuj schemat filtru dolnoprzepustowego RC i wykreśl jego odpowiedź na skok jednostkowy. 42. Określić pojęcie filtru. 43. Porównać filtry typu: Buterwortha, Bessela, Czebyszewa, Cauera. 44. Filtry pasywne RC i RLC. 45. Przedstawić charakterystyki częstotliwościowe filtrów: górnoprzepustowego i środkowoprzepustowego. 46. Przedstawić charakterystyki częstotliwościowe filtrów: dolnoprzepustowego i środkowozaporowego. 47. Połączenie kaskadowe filtrów. 48. Określ podstawowe parametry filtrów na przykładzie filtru dolnoprzepustowego, schemat tolerancji. 49. Porównać filtr cyfrowy i analogowy. 50. Określ pojęcie filtru. 5. Opisać metodę projektowania filtrów LC opartą na podstawie znormalizowanych prototypów (dla ω= R=). 52. Przedstawić charakterystyki częstotliwościowe filtrów: górnoprzepustowego i środkowoprzepustowego. () 53. Porównać filtry typu: Buterwortha, Bessela, Czebyszewa, Cauera. () 54. Dokonać konwersji analogowego filtru górnoprzepustowego RC pierwszego rzędu o stałej czasowej τ=ms dla szybkości próbkowania f p =0kHz, do wersji cyfrowej za pomocą przekształcenia biliniowego. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego. (3) 55. Dokonać konwersji analogowego filtru górnoprzepustowego RL pierwszego rzędu o stałej czasowej τ=ms dla szybkości próbkowania f p =khz, do wersji cyfrowej za pomocą przekształcenia biliniowego. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego. (3) 56. Dokonać konwersji analogowego filtru dolnoprzepustowego RL pierwszego rzędu o stałej czasowej τ=ms dla szybkości próbkowania f p =khz, do wersji cyfrowej za pomocą transformacji dopasowanej. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego. (3) 57. Dokonać konwersji analogowego filtru dolnoprzepustowego RC pierwszego rzędu o stałej czasowej τ=s dla szybkości próbkowania f p =00Hz, do wersji cyfrowej za pomocą metody niezmienność odpowiedzi impulsowej. (3) 58. Dany jest filtr referencyjny filtr LC drugiego rzędu typu Butterwortha o wartości elementów: R =R 2 =Ω, C =.44, L =.44, zaprojektować na jego bazie filtr górnoprzepustowy dla f=khz. (3) 59. Dokonać konwersji danego analogowego filtru górnoprzepustowego LC dla szybkości próbkowania f p =0 khz, do wersji cyfrowej za pomocą przekształcenia biliniowego, określić błąd transformacji częstotliwości. (3) 60. Dany jest filtr referencyjny filtr LC drugiego rzędu typu Butterwortha o wartości elementów R =R 2 =Ω, C =.44, L =.44, zaprojektować na jego bazie filtr pasmowoprzepustowy dla f=(.5) khz. (3) 6. Dokonać konwersji danego analogowego filtru pasmowoprzepustowego LC dla szybkości próbkowania f p =0 khz, do wersji cyfrowej za pomocą przekształcenia biliniowego, określić błąd transformacji częstotliwości. (3) 62. Dany jest dolnoprzepustowy filtr LC o danych: f g, R, R 2, L, C, utworzyć na jego podstawie filtr górnoprzepustowy dla f g, R, R 2. Narysować schemat filtru. () R L AC C R 2 63. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego obliczającego średnią bieżącą dla 0 próbek. 64. Przedstawić schemat blokowy układu o transmitancji 3 + 4z + z H ( z) =, w dwóch wersjach. (2) z + 2z 65. Narysować schemat blokowy układu o transmitancji w dwóch wersjach (2) 3 4 5 H z = 0.3 0.2z + 0.z + 0.2z + 0.z 0.2z + 0.3z ( ) 6
Przykładowe pytania 6/ 66. Wyznaczyć związek pomiędzy czasem narastania a częstotliwością graniczną dla filtru dolnoprzepustowego RC pierwszego rzędu. 67. Wyznaczyć związek pomiędzy czasem narastania a częstotliwością graniczną dla filtru dolnoprzepustowego RC pierwszego rzędu. (2) 68. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego obliczającego średnią bieżącą dla 0 próbek. () 69. Dokonać konwersji analogowego filtru dolnoprzepustowego RL dla szybkości próbkowania f s =0kHz, do wersji cyfrowej za pomocą transformacji impulsowo-invariantnej, na filtr cyfrowy o częstotliwości pasma przepustowego f p =khz dla -3dB. (2) 70. Przedstawić schemat blokowy układu o transmitancji 3 + 4z + z H ( z) =. () 2z 7. Narysować odpowiedź na skok jednostkowy układu obliczającego średnią bieżącą z 5 próbek, przyjąć długość sygnału wejściowego równa jest 0 próbek. () 72. Zaprojektować filtr FIR za pomocą okna Hamminga o danych N=8, f s =, f p =0. i wykreślić jego odpowiedź na impuls jednostkowy. (2) 73. Dokonać konwersji analogowego filtru górnoprzepustowego RL pierwszego rzędu o stałej czasowej τ=5ms dla szybkości próbkowania f s =khz, do wersji cyfrowej za pomocą transformacji dopasowanej. Narysować schemat blokowy układu cyfrowego. (2) 74. Wyznaczyć odpowiedź na impuls jednostkowy filtru jak na rysunku dla b 0, b 2 =0.5 oraz a =0.5 dla pierwszych 7 próbek, wyznaczyć transmitancję układu, czy układ jest stabilny? 75. Dany jest referencyjny filtr dolnoprzepustowy (ω= i R=Ω) RLC typu Butterwortha o danych jak na rysunku utworzyć na jego podstawie filtr górnoprzepustowy dla f g =00Hz, R =50Ω, R 2 =50Ω. () 0 RB 20B L'B 30B 2H V_WEJ V C'B F C'2B F R2B 76. Wyznaczyć równanie różnicowe i transmitancję opisujące poniższy układ 0 + + - z -2 a 0 x z -2 a 2 x z -2 X(z) + - + Y(z) 77. Wyznaczyć odpowiedź na impuls jednostkowy filtru jak na rysunku dla b 0, b =0.5 oraz a =0.5 dla pierwszych 7 próbek 78. Wyznaczyć położenie zer i biegunów dla układu o transmitancji 3 + 4z + z H ( z) = 2z 79. Wyznaczyć transmitancję układu
Przykładowe pytania 7/ 80. Wyznaczyć transmitancję układu 8. Opisać badanie charakterystyki częstotliwościowej układu za pomocą impulsu jednostkowego. 82. Opisać badanie charakterystyki częstotliwościowej układu za pomocą sygnału MLS. 83. Opisać badanie charakterystyki częstotliwościowej metodą z sygnałami sinusoidalnymi. 84. Wyznaczyć odpowiedź na impuls jednostkowy układu cyfrowego o transmitancji H ( z) =, czy układ jest z stabilny? 85. Przekształcić analogowy układ o transmitancji H () s = za pomocą przekształcenia biliniowego, f s =00 Hz. s 86. Przekształcić analogowy układ o transmitancji H () s = za pomocą przekształcenia biliniowego, f s = khz. 3s Narysować schemat blokowy układu cyfrowego. Wyznaczyć odpowiedź na impuls jednostkowy układu cyfrowego dla pierwszych 7 próbek. Czy układy analogowy i cyfrowy są stabilne? 87. Dany jest sygnał cyfrowy o złożony z dwóch składowych x(t)= 3sin(2π50nT)+ 0.5sin(2π200nT), określić sygnał jaki uzyska się po przejściu x(t) przez filtr dolnoprzepustowy o parametrach f p = 00 Hz, δ p =0 db, f s = 00 Hz, δ s =40 db. 88. Wyznaczyć dla filtru jak na rysunku: równanie różnicowe, transmitancję H(z), odpowiedź na impuls jednostkowy dla b=0.25 oraz a =0.25 dla pierwszych 7 próbek. Jaki jest rząd filtru? 86. Dany jest sygnał cyfrowy o złożony z trzech składowych x(t)= 5 sin(2π50nt)+.5 sin(2π250nt) + 0.5 sin(2π500nt), określić sygnał jaki uzyska się po przejściu x(nt) przez filtr środkowozaporowy o parametrach f p = 00 Hz, δ p =0 db, f s = 50 Hz, δ s =-40 db, f s2 = 300 Hz, f p2 = 450 Hz, δ p =0 db, szybkość próbkowania sygnału wynosi 600 Hz. Modulacje. Przedstawić wykres czasowy i widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo. 2. Modulator delta-sigma. 3. Modulacja szerokości impulsu PWM. 4. Narysować przebieg widma sygnału zmodulowanego amplitudowo o parametrach: sygnał nośnej (sygnał modulowany) f c =00 khz A c =0 V, sygnał modulujący A m =2 V f m = khz. 5. Narysować schemat blokowy odbiornika superheterodynowego. Wyznaczyć częstotliwość heterodyny dla odbiornika FM o częstotliwości pośredniej 0.7MHz i dla sygnału wejściowego f=00 MHz. 6. Moce w modulacji AM. 7. Modulacja SSB. 8. Jakie typy modulacji są stosowane do przesyłania sygnału telewizyjnego (dźwięku i wizji) w Polsce? 9. Na czym polega odbiór sygnałów lustrzanych w odbiorniku superheterodynowym? 0. Opisać detektor AM.
Przykładowe pytania 8/. Porównać modulację AM i FM. 2. Porównać symetryczną i asymetryczną linię przesyłową. 3. Typy światłowodów. 4. Radiolinie? 5. Narysować schemat blokowy odbiornika superheterodynowego. Wyznaczyć częstotliwość heterodyny dla odbiornika AM o częstotliwości pośredniej 465kHz i dla sygnału wejściowego f=3 MHz. 6. Wyjaśnić, znaczenie terminów: modulacja amplitudy" i modulacja kąta". Jaka jest podstawowa różnica między tymi rodzajami modulacji? 7. Narysować przebieg AM o amplitudzie fali nośnej 4 V i głębokości modulacji 0,35. 8. Sygnał AM ma głębokość modulacji 20%. Naszkicować przebieg modulowany, ilustrujący powstające zniekształcenia. Wyjaśnić co się stanie, gdy taki sygnał AM zostanie podany na wejście detektora diodowego. 6 π 9. Fala AM jest opisana wyrażeniem: g ( t) = 0( cos( 6280t) ) sin 6π0 t 6 Wyznaczyć: a) głębokość modulacji; b) częstotliwość modulującą; c) okres fali nośnej; d) szczytowe napięcie chwilowe; e) szerokość pasma sygnału zmodulowanego. 20. Obwiednia pełnej fali AM ma maksimum o wartości 4,5 V i minimum o wartości 2,3 V. Wyznaczyć głębokość modulacji. 5 2. Fala AM jest opisana wyrażeniem: g( t) = 24( 0.5cos( 340t) ) sin( 6π0 t) Sygnał ten zostaje podany na wzmacniacz o oporze wejściowym 600 Ω. Wyznaczyć traconą moc. 22. Całkowita moc nadawana sygnału AM wynosi 0 kw. Wyznaczyć moce wstęg bocznych i fali nośnej przy głębokości modulacji 25%. 23. Fala nośna o częstotliwości 6 MHz została zmodulowana w amplitudzie przez sygnał o paśmie od 300 do 3400 Hz. Naszkicować widmo tego sygnału zmodulowanego. 24. Wyjaśnić co się dzieje z mocą fali nośnej w odbiorniku przy demodulacji sygnału AM. 25. Porównać systemy AM, DSBSC, SSB i FM pod względem szerokości pasma i stosunku SINAD. 26. Narysować przebieg widma sygnału zmodulowanego amplitudowo o parametrach: sygnał nośnej (sygnał modulowany) f c =60 khz A c =3.0 V, sinusoidalny sygnał modulujący A m =0.3 V f m =3 khz. Wyznaczyć wartość współczynnika modulacji. Wyznaczyć moce poszczególnych składowych sygnału zmodulowanego i moc sygnału zmodulowanego dla R = Ω. Układy sterowania i pomiaru. Zaprojektować system cyfrowego pomiaru mocy z optyczną izolacją galwaniczną dla układu jednofazowego. Narysować schemat blokowy takiego systemu. 2. Zaprojektować system cyfrowego pomiaru napięć poszczególnych ogniw baterii kondensatorów złożonej z 24 ogniw połączonych szeregowego. Narysować schemat blokowy takiego systemu. 3. Wyznaczyć wartość prądu płynącego przez kondensator C CM o wartości pojemności 3 pf dla szybkości zmian napięcia wspólnego V CM równej 0000V/µs. 4. Omówić metody i układy pomiaru prądu z izolacją galwaniczną w układach energoelektronicznych. 5. Omówić metody i układy sterowania tranzystorami mocy w układach energoelektronicznych.